不对称短路计算题
!16-17-18电力系统短路分析-正序负序零序
1 a1
a1
jX I V
2 a2
a2
jX I V
0 a0
a0
Ia1
E j( X1 X 2 X 0 )
Ia2 Va1
Ia0 E
Ia1 jX 1 Ia1
j(X 2
X
0
)Ia1
Va2 jX 2 Ia1
Va0 jX 0 Ia1
➢ 所谓复合序网，是指根据边界条件所确定的短路点各
2022/3/24
8
二、不对称短路电流计算
序阻抗：元件三相参数对称时，元件两端某一序的电压降 与通过该元件的同一序电流的比值。
正序阻抗 负序阻抗 零序阻抗
Z Z
(1) (2)
Va1/ Ia1 Va2/ Ia2
Z(0)
Va 0 /
Ia0
v 对于三相对称的元件中的不对称电流、电压的计算问题， 可以分解成三相对称的分量，分别进行计算。
1 3
1 1 1
a a2 1
a a
2
FFVU
1
FW
（5-35）
（5-38）
（5-39）
5
根据式（5-38），可以把三组三相对称相量合成为三个 不对称相量；
根据式（5-39），可以把三个不对称相量分解成三组三 相对称相量。
由式（5-39）可知，若 FU FV FW 0，则对称分量 中不包含零序分量。在三相系统中三相线电压之和恒等于 零，故线电压中没有零序分量。
量表示的边界条件为
UU1 UU 2 UU 0 0 IU1 IU 2 IU 0
(5-43)
➢ 将基本序网方程式(5-41)和边界条件方程式(5-43)联
立求解，可得短路点的正序分量电流为
电力系统分析第八章习题(栗然)
第八章习题8-1： 图（a ）所示输电系统，在f点发生接地短路，试绘出各序网络，并计算电源的组合电势∑E 和各序组合电抗∑1X 、∑2X 和∑0X 。
已知系统各元件参数如下：发电机G ：50MW ，8.0cos =ϕ，15.0=''dX ，18.02=X ，08.11=E 变压器T-1、T-2：60MVA ，V s %=10.5，中性点接地阻抗Ω=22n x负荷：X LD1=1.2, X LD2=0.35 线路L ：50km ，km x /4.01Ω=，103x x =解 （1）各元件参数标幺值计算。
选取基准功率B S =100MVA 和基准电压av B V V =，计算各元件的各序电抗的标幺值，计算结果标于各序网络图中。
发电机：24.08.0/5010015.01=⨯=G X 288.08.0/5010018.02=⨯=G X 变压器T-1、T-2：175.0601001005.1021=⨯==T T X X 中性点接地阻抗:607.137100222=⨯=n x 负荷LD ：8151002.11=⨯=LD X 333.21510035.02=⨯=LD X 输电线路L ：461.1371004.05021=⨯⨯=L X 383.4416.130=⨯=L X（2）制订各序网络正序和负序网络不包括中性点接地电抗和空载变压器T-2，因此，正序和负序网络中包括发电机G 、变压器T-1、负荷LD 以及输电线路L ,如图（b ）和（c ）所示。
由于零序电流不流经发电机和负荷，因此，零序网络中只包括变压器T-1、T-2和输电线路L ，如图（d ）所示。
（3）网络化简，求组合电势和各序组合电抗。
由图（b ）可得05.1824.0808.1=+⨯=∑E869.1461.1175.0)8//24.0(1=++=∑X由图（b ）和图（c ）可得892.1461.1175.0)333.2//288.0(2=++=∑X172.0175.0//)383.4821.4175.0(0=++=∑X8-2：如图（a ）所示电力系统，各元件参数如下：发电机G-1：100MW ，cos ϕ=0.85，223.0,183.02==''X X d；G-2：50MW ，cos ϕ=0.8，141.0=''d X ，172.02=X ；变压器T-1：120MVA ，V s %=14.2；T-2：63MVA ，V s %=14.5；输电线路L ：每回120km ，1015,/432.0x x km x =Ω=。
电力系统分析基础试题及答案解析
电⼒系统分析基础试题及答案解析电⼒系统分析基础试卷1⼀、简答题（15分）电⽹互联的优缺点是什么？影响系统电压的因素有哪些？在复杂电⼒系统潮流的计算机算法中，节点被分为⼏种类型，已知数和未知数各是什么？电⼒系统的调压措施和调压⽅式有哪些？什么是短路冲击电流？产⽣冲击电流最恶劣的条件有哪些？⼆、1、（5分）标出图中发电机和变压器两侧的额定电压（图中所注电压是线路的额定电压等级）2、（5分）系统接线如图所⽰，当f 1、f 2点分别发⽣不对称接地短路故障时，试作出相应的零序等值电路。
（略去各元件电阻和所有对地导纳及变压器励磁导纳）三、（15分）额定电压为110KV的辐射型电⼒⽹，参数如图所⽰，求功率分布和各母线电压（注：必须考虑功率损耗，不计电压降落的横分量）。
135KV10KV 220KV 「、-、110KV 10KV三、（1）题图....2供电线路如图，为了使⽤户 2能维持额定电压运⾏，问在（忽略电压降落的横分量影响）f 点发⽣BC 相接地短路时，求：（注：图中参数为归算到统⼀基准值下的标么值 SB=100MVA , UB=Uav）故障点A 相各序电流和电压的有名值、A 相各序电流向量图。
中性点电位 Un 是多少KV ?Xn 是否流过正、负序电流？Xn 的⼤⼩是否对正、负序电流有影响?七、（15分）电⼒系统接线如图所⽰，元件参数标于图中，当f 点发⽣三相短路时,短路后的短路功率 Sf 不⼤于250MVA ，试求（SB=100MV A , UB= Uav ）线路允许的电抗有名值 XL ?Z 2=5+j15 QS B= 40 j30MVAS c =10 j8MVA四、（15分）在如图所⽰的两机系统中，负荷为负荷后，系统的频率和发电机的出⼒各为多少？700MW 时，频率为 50Hz ，若切除100MWU 1=10.5KV500MWP L =700MWP=2000KW 五、（15分）设由电站1向⽤户⽤户处应装电容器的容量是多少？六、（15分）如图所⽰的简单系统，若要使Z 1=5+j20 QP GN =500MWT %=4200MW 1+j10 QU 2 = U NP GN =450MW (T % = 5负荷的单位调节功率 K L *=1.5 cos $ =0.75 Q K =?X 1=0.15, X n =0.10S GN 1 =50MVA X d =0.1WORD完美格式S TN 1 =100MVA U k %=10X L =? S TN 2 =20MVA U K %=10P GN 2 =40MW cos ? =0.8 X d =0.15发电机G1、G2的计算电抗？115KV电⼒系统分析基础试卷2⼀、简答题（25分）电⼒系统为什么不采⽤⼀个统⼀的电压等级，⽽要设置多级电压？什么是电压损耗、电压降落、电压偏移？电⼒系统采⽤分裂导线有何作⽤？简要解释基本原理。
不对称短路故障分析与计算(电力系统课程设计)
不对称短路故障分析
02
不对称短路故障类型
单相接地短路
其中一相电流通过接地电阻，其余两 相保持正常。
两相短路
两相接地短路
两相电流通过接地电阻，另一相保持 正常。
两相之间没有通过任何元件直接短路。
不对称短路故障产生的原因
01
02
03
设备故障
设备老化、绝缘损坏等原 因导致短路。
外部因素
如雷击、鸟类或其他异物 接触线路导致短路。
操作错误
如误操作或维护不当导致 短路。
不对称短路故障的危害
设备损坏
短路可能导致设备过热、烧毁或损坏。
安全隐患
短路可能引发火灾、爆炸等安全事故。
停电
短路可能导致电力系统的局部或全面停电。
经济损失
停电和设备损坏可能导致重大的经济损失。
不对称短路故障计算
03
方法
短路电流的计算
短路电流的计算是电力系统故障分析中的重要步骤，它涉及到电力系统的 运行状态和设备参数。
不对称短路故障分析与 计算(电力系统课程设计)
contents
目录
• 引言 • 不对称短路故障分析 • 不对称短路故障计算方法 • 不对称短路故障的预防与处理 • 电力系统不对称短路故障案例分析 • 结论与展望
引言
01
课程设计的目的和意义
掌握电力系统不对称短路故障的基本原理和计算 方法
培养解决实际问题的能力，提高电力系统安全稳 定运行的水平
故障描述
某高校电力系统在宿舍用电高峰期发生不对称短路故障，导致部 分宿舍楼停电。
故障原因
经调查发现，故障原因为学生私拉乱接电线，导致插座短路。
解决方案
加强学生用电安全教育，规范用电行为；加强宿舍用电管理，定 期检查和维护电路。
《电力系统分析》第8章习题答案
−
j
900
⎥ ⎥
=
⎢ ⎢0.494e
j 2550
⎥ ⎥
1 ⎥⎦⎢⎣2e j1350 ⎥⎦
⎢⎣0.195e
j1350
⎥ ⎦
8-13 试画出图 8-62 所示电力系统 k 点发生接地短路时的正序、负序和零序等值网络。
图 8-62 习题 8-13 附图
解：正序、负序、零序等值网络见下图 a)、b)、c)。
（3）k 点发生 a、c 两相接地短路时
Ib1
=
j( X 1∑
E1Σ
=
+ X 2∑ // X 0∑ )
j1 j(0.202 + 0.214 // 0.104)
= 3.677
Ib2
=
−
X 0∑ X2∑ + X0∑
Ib1
=
−
0.104 0.214 + 0.104
× 3.677
=
−1.203
Ib0
=
−
X 2∑ X2∑ + X0∑
Ib1
=
− 0.214 × 3.677 0.214 + 0.104
=
−2.474
U b1 = U b2 = U b0 = − jX 2∑ Ib2 = − j0.214 × (−1.203) = j0.257
Ib = 0
Ic = a 2 Ib1 + aIb2 + Ib0 = e j240° × 3.677 − e j120° ×1.203 − 2.474 = 5.624e− j131.29° Ia = aIb1 + a2 Ib2 + Ib0 = e j120° × 3.677 − e j240° ×1.203 − 2.474 = 5.624e j131.29° Ub = 3Ub1 = 3× j0.257 = j0.771 U a = U c = 0
电力系统分析模拟题及答案
四川大学网络教育学院模拟题（A 卷）1说明电力系统静态稳定的定义、分析方法以及小干扰分析法的步骤。
（15分）1.试说明什么是正序等效定则，以及利用正序等效定则计算不对称短路的步骤。
（10分） 2. 电压中枢点的调压方式有哪几种？这几种调压方式对调压范围的要求是如何规定的？（10分）3. 电力系统接线如图1所示，f 1点发生接地短路，试做出系统的正序和零序等值网络。
图中1~17为元件编号。
（15分）图15．如图2所示简单系统，已知各元件参数如下：(S B =60MVA,V B =V av ,k im =1.8)发电机G ：60=N S MVA ，dX ''=0.11;变压器T ：30=N S MVA ，Vs%=10.5; 线路L ：l =15km ，X=0.23Ω/km.试求f 点发生三相短路时的冲击电流和短路功率有名值。
（20分）图26． 如图3所示简单电力系统，f 点发生单相短路，已知发电机G ：='dX 0.3，2X =0.2，=s T 10s ，变压器T-1：X=0.12,T-2：X=0.11；双回线路L ：1L X =0.20，=0L X 31L X 。
试用等面积定则确定极限切除角。
(电抗值均为统一基准下的标幺值。
)（30分）图3（A 卷）答案：1．静态稳定性是指电力系统在某一运行方式下受到一个小干扰后，系统自动恢复到原始运行状态的能力。
能恢复到原始运行状态，则系统是静态稳定的，否则系统江失去稳定。
分析系统静态稳定性常采用的方法是小干扰法（小扰动方程，略）。
小干扰法的分析步骤为：（1）列出各元件微分方程和网络方程（2）对微分方程和网络方程进行线性化（3）求线性化小扰动状态方程及其矩阵A（4）对给定运行情况进行潮流计算，求得A 矩阵各元素的值（5）求A 矩阵的特征根，并以其实部符号判别系统的稳定性2.在简单不对称短路情况下，在正序网络短路点加入附加电抗(n )X ∆，而其附加电抗(n )X ∆之后的三相短路电流即为对应不对称短路故障点电流的正序电流。
不对称短路电流计算
X
1
U 0 jI0 X 0
(4.6.8)
18
不对称短路的分析计算
➢ 单相接地短路 ➢ 两相短路 ➢ 两相接地短路
19
1．单相（A相）接地短路
故障处的边界条件为
A
B
用对称分量表示为
C
化简可得
(4.6.9)
U A 0 IA
IB IC 0
(a) jX1∑
IA1
20
不对称短路的分析计算
变压器的绕组接线形式 变压器零序电抗
Y0，d Y0，y
X0＝XⅠ＋XⅡ X0= ∞
Y0，y0
X0＝XⅠ＋XⅡ＋XL0 X0= ∞
备注
变压器副边至少有 一个负载的中性点 接地 变压器副边没有负 载的中性点接地
13
不对称短路的序网络图
利用对称分量法分析不对称短路时，首先必 须根据电力系统的接线、中性点接地情况等原始 资料绘制出正序、负序、零序的序网络图。
IA IA1 IA2 IA0
3IA1
3E1 j( X 1 X 2 X 0 )
(4.6.11)
22
1．单相（A相）接地短路
电压和电流的各序分量， 也可直接应用复合序网来求 得。 复合序网：根据故障处各分 量之间的关系，将各序网络 在故障端口联接起来所构成 的网络。
与单相短路相对应的复 合序网示于图4.6.3（b）。
U 1 U 2
E1 jI2
jI1 X2
X
1
U 0 jI0 X 0
IA1 IA2 U A1 U
A2
IA0UA00
(4.6.8) (4.6.16)
28
B
C
不对称短路的分析计算 IA 0 IB IC
电力系统暂态分析(第四章习题答案)
=
1 3
1 1 1
a a2
1
a2 a 1
za 0
0
0
zb 0
0 0 zc
1 a2
a
1
a a2
1 1 1
1 =3
za + zb + zc Z2 Z1
Z1 za + zb + zc
Z2
Z2 Z1 za + zb + zc
其中: Z1 = za + a2zb + azc; Z2 = za + azb + a2zc
解：对应于三个网络的零序等效网络如下所示。
（1）图 a 中，在 k 点短路时，由于外接负载 L 不 接地，零序电流不能流通。且零序电压加在变压器 T2 的 Y 侧，零序电流也无法流通。零序电抗 x0 。 （2）图 b 中，在 k 点短路时，因为 xm0 ，所以， 零 序 等 效 电 路 如 图 7 - 10 所 示 。 零 序 电 抗 x 0 xT1(0) xL1(0) 。 （3）图 c 中，在 k 点短路时，因为 xm0 所以零 序电流在短路点右侧没有通路。零序电抗 x 0 xT1(0) xL1(0) 。 4-9 如图所示电力系统， 试作出 k 点发生单相接地故
33 13 (6 + 6 ) − j(6 + 6 )
=
33
13
6 − 6 + j(− 6 + 6 )
1 j3
②各序分量解藕单独作用分别求解序电流
正序电流：
I1
=
E1 j2
=
(−
1 12
−
3 12)
−
3 j(12
+
电力系统分析 试题第二套
第二套一、判断题1、分析电力系统并列运行稳定性时，不必考虑负序电流分量的影响。
（）2、任何不对称短路情况下，短路电流中都包含有零序分量。
（）3、发电机中性点经小电阻接地可以提高和改善电力系统两相短路和三相短路时并列运行的暂态稳定性。
（）4、无限大电源供电情况下突然发生三相短路时，短路电流中的周期分量不衰减，非周期分量也不衰减。
（）5、中性点直接接地系统中，发生几率最多且危害最大的是单相接地短路。
（）6、三相短路达到稳定状态时，短路电流中的非周期分量已衰减到零，不对称短路达到稳定状态时，短路电流中的负序和零序分量也将衰减到零。
（）7、短路电流在最恶劣短路情况下的最大瞬时值称为短路冲击电流。
（）8、在不计发电机定子绕组电阻的情况下，机端短路时稳态短路电流为纯有功性质。
（）9、三相系统中的基频交流分量变换到系统中仍为基频交流分量。
（）10、不对称短路时，短路点负序电压最高，发电机机端正序电压最高。
（）二、选择题1、短路电流最大有效值出现在（）。
A短路发生后约半个周期时B、短路发生瞬间；C、短路发生后约1/4周期时。
2、利用对称分量法分析计算电力系统不对称故障时，应选（）相作为分析计算的基本相。
A、故障相；B、特殊相；C、A相。
3、关于不对称短路时短路电流中的各种电流分量，下述说法中正确的是（）。
A、短路电流中除正序分量外，其它分量都将逐渐衰减到零；B、短路电流中除非周期分量将逐渐衰减到零外，其它电流分量都不会衰减；C、短路电流中除非周期分量将逐渐衰减到零外，其它电流分量都将从短路瞬间的起始值衰减到其稳态值。
4、不管电力系统发生什么类型的不对称短路，短路电流中一定存在（）。
A 、正序分量、负序分量和零序分量；B 、正序分量和负序分量；C 、零序分量。
5、在简单电力系统中，如某点的三序阻抗021∑∑∑==Z Z Z ,则在该地点发生不同类型短路故障时，按对发电机并列运行暂态稳定性影响从大到小排序，应为（ ）。
不对称短路计算题
计算题部分：1、电力系统如图所示，变压器T 2低压侧开路。
在输电线中间发生单相短路时，计算：（1）故障点的次暂态短路电流；（2）变压器T1，变压器T2中性线中的次暂态短路电流。
解：1）画出正序、负序、零序网，求正序、负序、零序等值电抗：125.0)18.0087.0//()18.0056.0(19.006.0056.0074.0176.006.0056.006.0021=++==++==++=∑∑∑x x x2）画出复合序网，求故障点正序、负序、零序电流：)(51.02303100)125.019.0176.0(1I I I 021kA j j a a a =⨯⨯++===3）故障点的次暂态短路电流：)(53.151.03I 3I 1kA a fa =⨯== 4）在零序网中求流过变压器T1，变压器T2的零序电流：)(24.027.051.0)(27.018.0056.0125.051.02010kA I kA I T T =-==+⨯=5）求流过变压器T1，变压器T2中性线中的次暂态短路电流)(72.024.033)(81.027.033202101kA I I kA I I T N T T N T =⨯===⨯==2、电力系统如图所示，变压器T 2低压侧开路。
在输电线中间发生两相接地短路时，计算：（1）故障点的次暂态短路电流；（2）变压器T1，变压器T2中性线中的次暂态短路电流。
解：1）画出正序、负序、零序网，求正序、负序、零序等值电抗：08.0)09.0087.0//()09.006.0(16.003.0056.0074.015.003.006.006.0021=++==++==++=∑∑∑x x x ；2）画出复合序网，求故障点正序、零序电流：)(36.024.016.025.1)(I I )(25.12303100)08.0//16.015.0(1I 022101kA x x x kA j j a a a =⨯=+==⨯⨯+=∑∑∑ 3）故障点的次暂态短路电流：)(687.4)08.0(0.160.080.16-125.13I )(x x -13I I 2120202kA x x a fc fb =+⨯⨯⨯=+==∑∑∑∑4）在零序网中求流过变压器T1，变压器T2的零序电流：)(168.0192.036.0);(192.009.006.008.036.02010kA I kA I T T =-==+⨯= 5）求流过变压器T1，变压器T2中性线中的次暂态短路电流)(504.0168.033);(576.0192.033202101kA I I kA I I T N T T N T =⨯===⨯==3、在如图所示的电力系统中，各元件参数如下：如图所示电路，在f 点发生A 相单相接地短路时，流过短路点的电流为3KA 。
电力系统不对称故障的分析计算
第八章 电力系统不对称故障的分析计算主要内容提示：电力系统中发生的故障分为两类：短路和断路故障。
短路故障包括：单相接地短路、两相短路、三相短路和两相接地短路；断路故障包括：一相断线和两相断线。
除三相短路外，均属于不对称故障，系统中发生不对称故障时，网络中将出现三相不对称的电压和电流，三相电路变成不对称电路。
直接解这种不对称电路相当复杂，这里引用120对称分量法，把不对称的三相电路转换成对称的电路，使解决电力系统中各种不对称故障的计算问题较为方便。
本章主要内容包括：对称分量法，电力系统中主要元件的各序参数及各种不对称故障的分析与计算。
§8—1 对称分量法及其应用利用120对称分量法可将一组不对称的三相量分解为三组对称的三序分量（正序分量、负序分量、零序分量）之和。
设c b a F F F ∙∙∙为三相系统中任意一组不对称的三相量、可分解为三组对称的三序分量如下：()()()()()()()()()021021021c c c c b b b b a a a a F F F F F F F F F F F F ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙++=++=++= 三组序分量如图8-1所示。
正序分量： ()1a F ∙、()1b F ∙、()1c F ∙三相的正序分量大小相等，彼此相位互差120°，与系统正常对称运行方式下的相序相同，达到最大值的顺序a →b →c ，在电机内部产生正转磁场，这就是正序分量。
此正序分量为一平衡的三相系统，因此有：()()()111c b a F F F ∙∙∙++=0。
负序分量：()2a F ∙、()2b F ∙、()2c F ∙三相的负序分量大小相等，彼此相位互差120°，与系图 8-1 三序分量Fc(0) ·零序F b(0) ·F a(0) ·120°120° 120° 正序F b(1)·F a(1)·F c(1) ·ω120°120°120°负序 F a(2)·F c(2)·F b(2)·ω统正常对称运行方式下的相序相反，达到最大值的顺序a →c →b ，在电机内部产生反转磁场，这就是负序分量。
中国电网考试第七章复习题---3页
第七章复习题一、选择题1、发生概率最多的短路是( )A. 三相短路B. 两相短路接地C. 两相短路D. 单相接地短路2、无限大功率电源供电的三相对称系统,发生三相短路,短路电流的非周期分量的衰减速度（）A．A、B、C三相相同B．只有B、C两相相同C．只有A、B两相相同D．只有A、C两相相同3、无限大容量电源供电的简单系统三相短路暂态过程中( )A. 短路电流无限大B. 短路功率无限大C. 短路电流有周期和非周期分量D. 短路电流有2倍频分量4、由无限大容量电源供电的短路电流中，大小不变的分量是( )。
A. 直流分量B. 倍频分量C. 自由分量D. 周期分量6、短路冲击电流是指（）。
短路冲击电流在（）时刻出现。
(1)a. 短路电流瞬时值；b. 短路电流有效值；c. 短路电流最大瞬时值；d. 短路电流最大有效值；(2)a. 0秒；b. 半个周期； c. 一个周期7、短路冲击电流是指短路电流的（）。
A．有效值B．平均值C．均方根值D．最大可能瞬时值8、冲击系数k ch的数值变化范围是( )A．0≤k ch≤1 B．1≤k ch≤2 C．0≤k ch≤2 D．1≤k ch≤39、不属于无穷大电源特点的是（）A．电压恒定B．电流恒定C．功率无限大D．频率恒定10、将三个不对称相量分解为三组对称相量的方法是（）A．小干扰法B．对称分量法C．牛顿—拉夫逊法D．龙格—库塔法11、输电线路的正序阻抗与负序阻抗相比，其值要（）A．大B．小C．相等D．都不是12、在输电线路上各序阻抗间关系为（）A．Z1>Z2B．Z2>Z1C．Z0<Z1D．Z1=Z213、单回输电线零序阻抗Z(0)和有架空地线的单回输电线零序阻抗Z(0)(w)的关系为（）。
a. Z(0)大于Z(0)(w)；b. Z(0)小于Z(0)(w)；c. Z(0)等于Z(0)(w)14、当电力系统发生不对称短路时，变压器中性线上通过的电流为（）。
电力系统分析试题及答案
一、简答题1简述电力系统、电力网和动力系统这几个概念的联系及区别。
2 电力系统运行的特点和要求分别是什么？ 3 什么是短路故障？不对称故障有哪些种类？ 4短路故障的后果是什么？5 什么情况下可认为电源为无限大功率电源？它的特点是什么？6 电压偏移的定义是什么？7 当变压器带有一定负荷时，在其中要产生哪些功率损耗？空载时有无损耗？为什么？ 8 电力线路的正序电抗及负序电抗是否相等？二、计算题1 有一回电压等级为110kV ，长为100km 的输电线路，电阻r 1=0.21Ω/km ，电抗x 1=0.415Ω/km ，电纳b 1=2.84×10-6S/km ，末端接一台容量为31.5MVA 的降压变压器，变比为110/11kV 。
如图1所示。
变压器参数为P k ＝190kW ，U k %=10.5，P 0＝31.05kW ，I 0％＝0.7。
当A 点实际电压为115kV 时，求A 、C 二点间的电压损耗及B 点和C 点的实际电压。
图12如图2所示网络，求短路冲击电流、短路电流最大有效值及短路功率。
图23系统如图3所示。
d 点发生三相短路，变压器T 2空载。
求：（1）求用标幺值表示的等值网络；（2）短路处起始次暂态电流和短路容量；（3）计算短路冲击电流；（4）若电源容量为无一、简答题1 在220kV 及以上的超高压架空线路上，普遍采用分裂导线，采用分裂导线后，线路电感、110/11kV A115/38.5kV U k %=10.5x 1=0.4O /km 35/10.5kVU k %=7d(3)线路并联电容会增大还是变小？2 电力系统等值网络中，有名制和标么制分别表示什么含义？采用标么值计算有什么优点？3 不对称短路有哪些短路形式？4 试画出双绕组变压器等值电路。
5试画出电力线路等值电路。
6 电力系统中性点接地方式有哪些？各有什么特点？7 我国的电压等级有哪些？简述对用电设备、发电及和变压器额定电压的规定。
第8章 电力系统短路的基本知识(含答案)
第8章电力系统短路的基本知识一、填空题1.电力系统的短路故障可分为对称短路和不对称短路两大类型。
2.电力系统发生短路时，若短路处是导体间或导体与地间的直接连接，称为金属性短路；若是通过电弧电阻连接，称为非金属性短路。
3.短路电流计算前，在建立等值电路时，只计及各元件的电抗。
4.为了设计变电所而计算短路电流时，将系统中距离变电所较远的部分看作一个等值系统。
5.当等值系统的短路容量无法得到时，可用断路器的遮断容量替代，这样使短路电流的计算结果偏大（填“大”或“小”）。
6.若等值系统的短路容量为200MVA，取基准功率为100MVA，U B=U av，则等值电抗的标幺值为0.5。
二、选择题1.各种短路故障类型中，危害最大的是（A）A.三相短路B.两相短路C.两相短路接地D.单相接地2.各种短路故障类型中，发生概率最大的是（D）A.三相短路B.两相短路C.两相短路接地D.单相接地3.各种短路故障类型中，发生概率最小的是（A）A.三相短路B.两相短路C.两相短路接地D.单相接地4.短路计算时，以下那些假设条件使短路电流计算结果偏大，趋于保守（C）（1）认为所有发电机电动势相位相同（2）不计及各元件的电阻，只计及电抗（3）变压器的变比取平均额定电压之比（4）认为短路前发电机处于空载运行状态A.（1）（2）（3）B.（2）（3）（4）C.（1）（2）（4）D.（1）（3）（4）三、简答题1.什么是短路？短路有哪些基本类型？2.电力系统发生短路有哪些原因？3.短路故障对电力系统的运行有哪些危害？4.短路计算的目的有哪些？5.短路电流计算有哪些假设条件？6.短路电流的计算步骤有哪些？7.何为转移电抗？何为输入电抗？它们分别是如何得到的？四、计算题1.在下图所示的网络中，A、B为电源点，f为短路点，已知各支路电抗的标幺值，试求各电源点对短路点的转移电抗及输入电抗。
A（如果将图8.4中x2、x3、x7组成的三角形化为星形，能达到网络化简的目的吗？不妨一试！）x7、x10、x13属并联关系，将其简化为一个电抗x14，其值为0.192（并联电抗会算吗？），如下图所示：将x 8、x 11、x 14组成的星形化为三角形（即下图中的x 15、x 16、x 17），如下图所示：x 9、x 16属并联关系，将其简化为一个电抗x 18，其值为0.41；x 12、x 17属并联关系，将其简化为一个电抗x 19，其值为0.89；x 15是两个电源点A 、B 间的联系电抗，无作用，将其去掉，如下图所示：则电源点A 到短路点f 的转移电抗为：x 1f =x 18=0.41电源点B 到短路点f 的转移电抗为：x 2f =x 19=0.89输入电抗为两个转移电抗的并联值，为：28.0//212121=+==∑f f ff f f x x x x x x x 2.下图所示的电力系统中，已知：G 1、G 2为无限大容量电源；L 1=44km ，L 2=34km ，单位长度电抗均为0.4Ω/km ；T 1、T 2同型号：S N =5.0MVA ；短路电压为：u k12%=10.5，u k13%=17，u k23%=6。
自测题(五)—大学电力系统不对称短路分析计算
自测题（五）—电力系统不对称短路分析计算一、单项选择题（下面每个小题的多个选项中，只有一个是正确的，请你在答题区填入正确答案的序号，每小题2.5分，共50分）1、分析不对称短路的方法是（）。
A、对称分量法；B、叠加原理；C、运算曲线法；D、节点电压法。
2、短路电流中一定存在零序分量的短路类型是（）。
A、接地短路；B、相间短路；C、不对称短路；D、三相短路。
3、关于不对称短路，下述说法中错误的是（）。
A、对称分量法仅适用于线性电力系统；B、任何不对称短路情况下，短路电流中都存在负序分量；C、相间短路情况下，短路电流中不存在零序分量；D、同短路电流中的非周期分量一样，不对称短路时短路电流中的负序分量和零序分量都将逐渐衰减到零。
4、关于电力元件的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗阻抗，下述说法中错误的是（）。
A、静止元件的正序阻抗等于负序阻抗；B、旋转元件的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗严格讲各不相同；C、静止元件的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗都不相同；D、电抗器正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗相等。
5、关于电力变压器的励磁电抗，下述说法中错误的是（）。
A、不管电力变压器的类型和绕组接线方式如何，其正序励磁电抗和负序励磁电抗都可以视为无限大；B、不管电力变压器的类型和绕组接线方式如何，其零序励磁电抗都可以视为无限大；C、对于三相组式变压器，其正序励磁电抗、负序励磁电抗和零序励磁电抗都可以视为无限大；D、当三相变压器包含有三角形接线绕组时，不管变压器的类型如何，其零序励磁电抗都可以视为无限大。
6、关于架空输电线路的零序阻抗，下述说法中错误的是（）。
A、输电线路的零序阻抗大于正序阻抗；B、双回输电线路的零序阻抗大于单回输电线路的零序阻抗；C、有架空地线的输电线路，其零序阻抗小于无架空地线的同类型架空线路的零序阻抗；D、架空地线的导电性能越好，输电线路的零序阻抗越大。
7、对于下述电力系统的零序等值电路，正确的是（）。
A、B、C、D、8、利用对称分量法分析不对称短路时，基本相的选择原则是（ ）。
何仰赞《电力系统分析》笔记和课后习题详解(电力系统不对称故障的分析和计算)【圣才出品】
第8章电力系统不对称故障的分析和计算8.1 复习笔记一、简单不对称短路的分析各序网络故障点的电压方程式式中，，即是短路发生前故障点的电压。
1．单相（a相）接地短路图8-1-1 单相接地短路（1）边界条件单相接地短路时，故障处的三个边界条件为①用对称分量表示为②用序量表示为（2）短路点电压和电流的各序分量（3）复合序网求解图8-1-2 单相短路的复合序网①短路点故障相电流②短路点非故障相的对地电压（4）相量图分析图8-1-3 单相接地短路时短路处的电流电压相量图和都与方向相同、大小相等，比超前90º，而和比落后90º。
①当X ff（0）→0时，相当于短路发生在直接接地的中性点附近，与反相，即θv＝180º，电压的绝对值为。
②当X ff（0）→∞时，为不接地系统，单相短路电流为零，非故障相电压上升为线电压，大小为其夹角为60º。
③当X ff（0）＝X ff（2）时，非故障相电压即等于故障前正常电压，夹角为120º。
2．两相（b相和c相）短路图8-1-4 两相短路（1）边界条件故障处的三个边界条件为用对称分量表示为整理后可得（2）方程联立求解（3）复合序网求解图8-1-5 两相短路的复合序网①短路点故障相的电流为b、c两相电流大小相等为②短路点各相对地电压为总结：两相短路电流为正序电流的倍；短路点非故障相电压为正序电压的两倍，而故障相电压只有非故障相电压的一半而且方向相反。
（4）相量图分析图8-1-6 两相短路时短路处电流电压相量图以正序电流作为参考相量，负序电流与它方向相反。
正序电压与负序电压相等，都比超前90º。
3．两相（b相和c相）短路接地图8-1-7 两相短路接地（1）边界条件故障处的三个边界条件为用序量表示的边界条件为（2）方程联立求解。
【题库】第8章 电力系统不对称故障分析计算
第8章电力系统不对称故障分析计算一、单项选择题1.电力系统发生三相短路，短路电流只包含( )A.正序分量B.负序分量C.零序分量D.正序和零序分量I+I+I=0,U=U=U属哪种短2.特殊相，故障处的序分量边界条件••••••(1)(2)(0)(1)(2)(0)路故障( )A．三相短路B．单相短路C．两相短路D．两相短路接地3.与一相断线故障复合序网形式上相同的短路故障是（）。
A、单相接地短路B、两相短路C、两相短路接地D、三相短路4.中性点直接接地系统发生短路后，短路电流中没有零序分量的不对称故障形式是( )A．单相短路 B.两相短路C．两相接地短路 D.三相短路5.对称分量法适用于的系统是( )A．非线性系统 B.线性系统C．非刚性系统 D.刚性系统6.一般情况下，变压器的负序电抗x T(2)与正序电抗x T(1)的大小关系为( )A．X T(1)=X T(2) B.X T(1)>X T(2)C．X T(1)<X T(2) D.X T(1)》X T(2)7.中性点接地系统中发生不对称短路后，越靠近短路点，零序电压变化趋势为（）A.越高B.越低C.不变D.无法判断8.系统发生短路故障后，越靠近短路点，正序电压( )A.越低B.越高C.不变D.不确定9.系统发生不对称短路后，负序电压的变化趋势为越靠近短路点，负序电压（）A.不变B.越低C.越高D.先高后低10.分析不对称短路的方法是（）。
A、对称分量法B、叠加原理C、运算曲线法D、节点电压法11.根据对称分量法，a、b、c三相的零序分量相位关系是（）A.a相超前b相B.b相超前a相C.c相超前b相D.相位相同12.中性点直接接地系统中，发生单相接地故障时，零序回路中不包含（）。
A.零序电流B.零序电压C.零序阻抗D.电源电势13.根据正序等效定则，当系统发生两相短路接地故障，附加阻抗Z△为（）。
A. Z0ΣB. Z2ΣC.Z0Σ+ Z2ΣD. Z0Σ∥Z2Σ14.输电线路的正序阻抗与负序阻抗相比，其值要（）。
不对称三相电路的计算
例7-5，上题中，若（1）A相短路，有中线，（2）A相短路，中线 断，求各相负载上的电压。 解：情况（1） 此时A相短路，电流很大，A相熔断丝断，而B相，C相未受影响， 相电压仍为220V。 情况（2） 此时负载中点ń即为A，因此，各相负载电压分别为
U RA = 0V ,U RB= 380V ,U RC = 380V
不对称三相电路的计算
定义：在三相电路中，只要有一部分不对称，此电路就称为不 对称三相电路。 一般情况下，不对称电路不能引用对称电路的分析计算方法， 本节只初步分析一下由负载不对称而引起的一些现象，经常遇到的 低压电网中，随着用户的用电情况不同，自然会出现不对称负载。 如下图（1）所示： 图（1）
A B C N
三相电路的无功率等于各相无功功率代数和：
Q = Q A + QB + QC
= U A I A SinϕA + U B I B SinϕB + U C I C SinϕC
对称电路的无功功率：
Q = 3U P I P Sinϕ = 3U C I C Sinϕ S = P 2 + Q 2 = 3U P I P = 3U C I C
这时B相和C相负载上的电压均大大超过额定电压这是不允许的。
例7-6，图例7-4中，若（1）A相断开，有中线：（2）A相断开， 中线断，求各相负载上的电压。 解：情况（1）：B相，C相未受影响 情况（2）： 此时电路已成为单相电路，即B相与C相负载相串接，接到380V 的电源上，这样两相负载中的电流相同而电压则按B，C相负载电 阻分压，造成一相低于额定电压，别一相高于额定电压，这都是不 允许的。 结论：中线的作用就是在于使星形联接的不对称，负载上的相 电压对称。 中线中不得接入熔断丝或安装开关。
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计算题部分：1、电力系统如图所示，变压器T 2低压侧开路。
在输电线中间发生单相短路时，计算：（1）故障点的次暂态短路电流；（2）变压器T1，变压器T2中性线中的次暂态短路电流。
解：1）画出正序、负序、零序网，求正序、负序、零序等值电抗：125.0)18.0087.0//()18.0056.0(19.006.0056.0074.0176.006.0056.006.0021=++==++==++=∑∑∑x x x2）画出复合序网，求故障点正序、负序、零序电流：)(51.02303100)125.019.0176.0(1I I I 021kA j j a a a =⨯⨯++===3）故障点的次暂态短路电流：)(53.151.03I 3I 1kA a fa =⨯== 4）在零序网中求流过变压器T1，变压器T2的零序电流：)(24.027.051.0)(27.018.0056.0125.051.02010kA I kA I T T =-==+⨯=5）求流过变压器T1，变压器T2中性线中的次暂态短路电流)(72.024.033)(81.027.033202101kA I I kA I I T N T T N T =⨯===⨯==2、电力系统如图所示，变压器T 2低压侧开路。
在输电线中间发生两相接地短路时，计算：（1）故障点的次暂态短路电流；（2）变压器T1，变压器T2中性线中的次暂态短路电流。
解：1）画出正序、负序、零序网，求正序、负序、零序等值电抗：08.0)09.0087.0//()09.006.0(16.003.0056.0074.015.003.006.006.0021=++==++==++=∑∑∑x x x ；2）画出复合序网，求故障点正序、零序电流：)(36.024.016.025.1)(I I )(25.12303100)08.0//16.015.0(1I 022101kA x x x kA j j a a a =⨯=+==⨯⨯+=∑∑∑ 3）故障点的次暂态短路电流：)(687.4)08.0(0.160.080.16-125.13I )(x x -13I I 2120202kA x x a fc fb =+⨯⨯⨯=+==∑∑∑∑4）在零序网中求流过变压器T1，变压器T2的零序电流：)(168.0192.036.0);(192.009.006.008.036.02010kA I kA I T T =-==+⨯= 5）求流过变压器T1，变压器T2中性线中的次暂态短路电流)(504.0168.033);(576.0192.033202101kA I I kA I I T N T T N T =⨯===⨯==3、在如图所示的电力系统中，各元件参数如下：如图所示电路，在f 点发生A 相单相接地短路时，流过短路点的电流为3KA 。
流过变压器T-1中线电流为2.1KA ，流过变压器T-2中线电流为0.9KA 。
试分析：故障线路两侧的三相电流，并画出实际电流分布示意图。
解：K 点A 相接地短路，kA I fa3)1(= ，所以kA I I I fa fa fa 1)1(0)1(2)1(1=== 。
、kA I Ifa Ma 1)1(11== kA I I fa Ma 1)1(22== ， 、kA I I Ma 7.000='= kA I I Na 0.300=''= 。
考虑到N 侧三相电流只有零序电流分量，故kA I I I I NA NC NB NA 3.00====M 侧三相电流。
求得)(0.3.70110.30.711)(7.27.0112022120212021kA I I I IkA I I I I kA I I I I Ma Ma Ma McMa Ma Ma Mb Ma Ma Ma Ma -=++=++=-=++=++==++=++=αααααααα ）（4、电力系统如图所示，变压器T1为Y/Δ—11接线。
T2均为YN/Δ—11接线。
变压器T 2低压侧开路，在输电线中间发生单相接地短路时，计算： （1）故障点的次暂态短路电流；（2）变压器T1，变压器T2中性线中的次暂态短路电流。
解：1）画出正序、负序、零序网，求正序、负序、零序等值电抗：207.012.0087.017.004.0056.0074.0156.004.0056.006.0021=+==++==++=∑∑∑x x x ；2）画出复合序网，求故障点正序、零序电流：)(47.02303100)207.017.0156.0(1I I I 021kA j j a a a =⨯⨯++===4）故障点的次暂态短路电流：)(413.1I 3 I 1kA a fa ==4）在零序网中求流过变压器T1，变压器T2的零序电流：)(47.0;002010kA I I I a T T === 5）求流过变压器T1，变压器T2中性线中的次暂态短路电流)(41.147.033;02021kA I I I T N T N T =⨯===5、电力系统如图所示，变压器T1为Y/Δ—11接线。
T2均为YN/Δ—11接线。
变压器T 2低压侧开路，在输电线中间发生两相接地短路时，计算： （3）故障点的次暂态短路电流；（4）变压器T2中性线中的次暂态短路电流。
解：1）画出正序、负序、零序网，求正序、负序、零序等值电抗：207.012.0087.017.004.0056.0074.0156.004.0056.006.0021=+==++==++=∑∑∑x x x ；2）画出复合序网，求故障点正序、零序电流：)(453.0207.0093.001.1)(I I )(01.12303100)207.0//17.0156.0(1I 022101kA x x x kA j j a a a =⨯=+==⨯⨯+=∑∑∑ 5）故障点的次暂态短路电流：)(515.1)207.0(0.170.2070.17-101.13I )(x x -13I I 2120202kA x x a fc fb =+⨯⨯⨯=+==∑∑∑∑4）在零序网中求流过变压器T2的零序电流：)(453.020kA I T = 5）求流过变压器T2中性线中的次暂态短路电流)(59.1453.033202kA I I T N T =⨯==6、电力系统如图所示，变压器T1为Y/Δ—11接线。
T2均为YN/Δ—11接线。
变压器T 2低压侧开路，在输电线中间发生两相短路时，计算： （1）故障点的次暂态短路电流；（2）流过线路L1、L2的次暂态短路电流。
解：1）画出正序、负序网，求正序、负序等值电抗：17.004.0056.0074.0156.004.0056.006.021=++==++=∑∑x x2）画出复合序网，求故障点正序、负序电流：07.3)17.0156.0(1I I 21=+=-=j j a a3）在正序、负序网中求流过L1、L2的正序、负序电流：；；；；0007.307.32221212111==-====L L a L a L II I I I I4）求流过线路L1各相次暂态电流有名值：)(33.1230310007.33)(33.1230310007.33)(0221112112112111kA j j I a I a I kA j j I a I a I kA I I I M M c L L L b L L L a L =⨯⨯⨯=+=-=⨯⨯⨯-=+==+= 流过线路L2各相次暂态电流均为零。
7、系统如图所示。
当距M 母线20km 处发生单相接地故障时，试求短路点处次暂态短路电流。
各元件参数为：发电机G1：X “d=X2=0.13，S N1=30MV A ；发电机G2：X “d=X2=0.125 ，S N2=60MV A ；变压器T1：S N1=30MV A ，Uk%=10.5；变压器T2 ：S N2=60MV A ，Uk%=10.5；电力线路长80km ，x 1=0.4 Ω/km ，x 0=3x 1解：1)取MVA S B 30= ；av B U U =，求各元件的基准标么值 G1:13.021==X X ;105.01=T X 0525.02=T X018.011530*20*4.021==L X ；054.011530*60*4.022==L X 054.031=L X ；162.032=L X 0625.0;2221==G G X X2）画出正序、负序、零序网，求正序、负序、零序等值电抗：129.0)525.0162.0//()054.0105.0(18.018.0)0625.0525.0054.0//()018.0105.013.0(021=++===++++=∑∑∑x x x3）画出复合序网，求故障点各序电流：)(027.11153100)129.018.018.0(1I I I 021kA j j a a a =⨯⨯++===4）故障点的次暂态短路电流：)(08.3I 3 I 1kA a fa ==8、B S ＝100MV A,U B ＝U av 时，所示电路各参数如下：发电机G-1： X d ”= 0.06，X 2 = 0.074；变压器T-1：X 1 =X 0=0.056；线路L1、L2： X 1 = 0.03，X 0=3 x 1；变压器T-2：X 1 =X 0 = 0.087。
在f 点发生A 相单相接地短路时， 求：（1）流过开关M 各相电流。
（2）变压器T-1，变压器T-2中线流过电流。
解：1）画出正序、负序、零序网，求正序、负序、零序等值电抗：08.0)09.0087.0//()09.0056.0(16.003.0056.0074.0146.003.0056.006.0021=++==++==++=∑∑∑x x x2）画出复合序网，求故障点正序、负序、零序电流：)(3.11153100)08.016.0146.0(1I I I 021kA j j a a a =⨯⨯++===4）在正序、负序、零序网中求流过M 点正序、负序、零序电流：)(72.009.0056.008.03.1)(3.1021kA I kA I I M M M =+⨯=== 4）求流过开关M 各相次暂态电流)(58.0)(58.0)(32.302210212021kA I I a I a IkA I I a I a I kA I I I I M M M MaM M M Mb M M M Ma -=++=-=++==++= 5)在零序网中求流过变压器T1，变压器T2的零序电流：)(58.072.03.1);(72.02010kA I kA I T T =-== 6）求流过变压器T1，变压器T2中性线中的次暂态短路电流)(74.158.033);(1.272.033202101kA I I kA I I T N T T N T =⨯===⨯==9、电力系统如图所示，以S B =100MV A ，U B ＝U av 为基准值的各元件标么值参数已标明在图上，求出f 点发生单相接地短路时，故障点的短路电流。